레이저 평면광을 이용한 Swirl Jet의 유동 가시화

소개

레이저 평면광을 이용한 Swirl Jet의 유동가시화실험후 쓴 보고서 입니다. A+받았습니다.

많은 도움되길 바랍니다 ^^

목차

I. 예비보고서3
1. 실험 목적3
2. 배경이론3
1) 연소기3
2) 레이저
3) ICCD Camera6

II. 결과보고서8
1. 실험 장치 8
3. 실험 방법 10
4. 결론 도출 11
5. 실험 유의사항 12
6. 참고문헌 12

본문내용

실험 목적
레이저를 이용한 분무유동의 가시화 실험으로 연소기내의 노즐에서 분사되는 연료를 선회기(Swirler)를 이용해서 Swirl시켰을 때와 Swirl시키지 않았을 때를 비교 분석해서 Swirler를 사용함으로써 가지는 이점과 그로 인한 연소기의 효과를 알아본다. 또한 레이저를 이용하여 분무 유동의 가시화 및 이미지 처리를 하여 Swirler의 각도를 변화시킴으로써 달라지는 변화를 알아본다.
배경이론
연소기
소개
가스 터빈 연소기를 설계하는데 요구되어지는 설계인자는 광범위 한데 특히 항공기 엔진용 연소기와 같이 부하변동 및 비행고도와 비행 속도의 변화에 대하여 적당한 성능 특성이 만족되어야 하므로 연소기의 설계는 아주 중요하고도 어렵다. 가스터빈 연소기의 설계인자로는 연료의 완전연소에 의한 높은 연소효율을 가져야 하며 신뢰할 수 있는 점화 특성과 넓은 화염 안정화 영역이 만족되어야 하고 연소에 의하여 야기될 수 있는 불안정성과 연소실 내부 압력 요동에 영향을 적게 받으며 압력 손실이 적어야 하고 연소기 끝단에서 균일하고 적절한 온도 분포를 가져야 한다. 특히 완전 연소에 의한 높은 연소효율과 낮은 공해 배출물 및 화염 안정화의 증진에 중요한 역할을 하는 연료분무와 선회유동의 특성에 대한 이해가 필요하다.

<중 략>

선회기는 여러개의 블레이드로 구성되어 있으며 압축공기가 나옴으로써 노즐로부터 분무된 연료를 회전시키게 하는 역할을 한다. 블레이드 각도 및 개수를 조정할 수 잇도록 카트리지 방식을 사용하여 교체 할 수 있다. 블레이드 각도 및 개수에 의한 선회류 영향을 파악하기 위한 실험을 수행하기 위해 실험마다 가압 압력 및 유량을 일정하게 고정하고 선회기가 선회류에 미치는 영향을 확인한다.
레이저
Nd-YAG레이저는 빔이 Nd3+이온에 의하여 생성되는 고체상태의 레이저 이며, PIV에 있어서 가장 중요한 레이저 이다. Q-스위치가 작동되면 강력한 레이저 펄스를 얻을 수 있는데 이런 식으로 플래시램프의 펌프 펄스 동안 수많은 연속적인 펄스를 얻을 수 있게 된다. 그리고 이대에 선회기가 회전하면서Swirl이 일어나 노즐에서 나오는 입자들이 시계방향으로 회전하면서 Swirl각에 따른 입자들의 이미지(이동정보)를 눈으로 확인 할 수 있다.

참고자료

· 허환일 교수님 ‘비행 추진 실험 교안’ 충남대학교